Dokumen ini membahas perancangan sistem turbin angin untuk penyinaran buah naga berbasis Internet of Things. Sistem ini dirancang untuk membantu pertumbuhan buah naga dengan menyediakan penerangan lampu menggunakan listrik yang dihasilkan dari turbin angin. Sistem ini menggunakan sensor angin, tegangan, dan modul SIM800L untuk mengontrol dan memantau kinerja turbin angin secara remote melalui internet. Hasil pengujian menunjukkan sistem ini ma

1. PERANCANGAN SISTEM TURBIN ANGIN UNTUK
PENYINARAN DI PERKEBUNAN BUAH NAGA
BERBASIS INTERNET OF THINGS
MUHAMMAD ULHAQ
1101190014
Pembimbing 1 : Hamzah U. Mustakim, S.T.,M.T,
Pembimbing 2 : Billy Montolalu, S.Kom.,M.Kom.

2. LATAR BELAKANG
• Buah naga (dragon fruit, pitaya, pitahaya) dikelompokkan sebagai keluarga
tumbuhan jenis kaktus dari marga Hylocereus dan Selenicereus
• Dalam budidaya buah naga, seringkali mengalami kegagalan, mulai dari
rontok bunga, rontok buah, busuk batang, gagal penyerbukan hingga tanaman
buah naga mati.
• Hal terpenting dalam pembudidayaan buah naga adalah tanaman cukup
mendapatkan sinar matahari
• Permasalahan yang dialami oleh para petani dalam pengembangan budidaya
buah naga dengan menggunakan inovasi penyinaran lampu
• Berakar dari permasalahan penyinaran buah naga, penulis membuat inovasi
dengan memanfaatkan teknologi di era digital ini untuk membuat Turbin
Angin berbasis IoT

3. RUMUSAN MASALAH
• Bagaimana merancang sistem turbin angin untuk penyinaran buah naga berbasis IoT
• Bagaimana mengimplementasikan kinerja IoT pada sistem Turbin Angin sebagai
pertumbuhan buah naga.
TUJUAN
• Merancang sistem turbin angin guna daya dukung pertumbuhan buah naga berbasis
Internet Of Things.
• Dapat mengimplementasikan kinerja IoT pada sistem turbin angin sebagai
pertumbuhan buah naga

4. BATASAN MASALAH
 Proses pengiriman data menggunakan GSM sim800L V2. Mikrokontroler
yang digunakan adalah Arduino Uno sebagai pengendali.
 Lokasi penelitian dilakukan pada area kebun buah naga warga yang ada di
Banyuwangi karena dirasa sudah mewakilkan pengujian.
 Menggunakan turbin angin darrieus untuk pembangkit listrik.
 Menggunakan generator untuk menghasilkan listrik supaya berfungsi pada
lampu untuk penerangan buah naga.
 Pada penerapan sistem hanya menggunakan 3 pohon buah naga yang
sudah aktif berproduksi.
 Pemberian penyinaran lampu dilakukan dari jam 17:00 – 23:00 WIB.

5.  Membantu para petani buah naga mudah untuk mengontrol sistem turbin
angin dan juga monitoring daya arus listrik yang digunakan oleh alat.
 Membantu meningkatkan kualitas buah naga yang dihasilkan oleh para petani.
 Membantu meningkatkan perekonomian masyarakat.
 Membantu meningkatkan produktivitas buah naga.
Identifikasi
Masalah
Perancangan
Sistem
Penyusunan
Laporan
Pengujian
Alat
Pengambilan
Data
KONTRIBUSI
Jadwal Pelaksanaan

6. KAJIAN PUSTAKA
1. Khalifatullah,(2020). “Perancangan Turbin Angin Sumbu Vertikal
dengan Daya 122 Watt untuk Diversifikasi pada usaha Buah Naga.”
2. Susanto,(2021).“Efek Inovasi Penyinaran Lampu pada Usahatani
Buah Naga di Desa Bulurejo Kecamatan Purwoharjo Kabupaten
Banyuwangi”
3. Charis,(2020). “Prototype Sistem Kontrol Berbasis Internet of Things
Pada Penyinaran Kebun Buah Naga”
1
3
2

7. TEORI DASAR
 Perancangan sistem
Merancang atau mendesain suatu sistem yang baik yang isinya adalah langkah-
langkah operasi dalam proses pengolahan data dan proses prosedur-prosedur untuk
mendukung operasi sistem.
 Energi Angin
Angin merupakan udara bergerak yang di akibatkan oleh rotasi bumi dan juga
disebabkan adanya perbedaan tekanan udara. Angin bergerak dari tempat
bertekanan udara tinggi menuju rendah.

8.  Quality of Service (QoS)
Kemampuan suatu jaringan untuk menyediakan layanan yang baik dengan
menyediakan bandwidth, mengatasi jitter dan delay.
 Parameter yang diteliti :
• Tegangan yang dihasilkan oleh Generator.
• Kecepatan Angin.
 Internet of Things
Merupakan sebuah konsep di mana suatu benda atau objek ditanamkan
teknologi-teknologi seperti sensor dan software dengan tujuan untuk
berkomunikasi, mengendalikan, menghubungkan, dan bertukar data melalui
perangkat lain selama masih terhubung ke internet. .

9. METODE
PENELITIAN
Perancangan
Sistem
Mulai
Pembuatan
Prototype
Penulisan
Laporan
Analisis Data
Selesai
Pengujian Sistem
No
Yes

10. Generator phase AC
PMG
2
Komponen
No
Jumlah
alat
Fungsi Komponen
3 Accu FB 65A 12V
Controller MPPT
4
Komponen Utama
Menghasilkan
output tegangan
listrik
Penyimpanan Daya
listrik
Untuk mengatur
tegangan Generator
Gambar
Komponen
Turbin Angin
1
8
1
1
1
1
1
1
1
1
Arduino UNO
5
Sensor Tegangan DC
Anemometer
6
7
Kontroler Utama
Menghasilkan nilai
Tegangan
Generator
Menghasilkan nilai
Kecepatan angin
dari Turbin
Module
Komunakasi
nirkabel via GSM
Modul SIM 800L V2

11. DIAGRAM BLOK SISTEM

13. PERANCANGAN PERANGKAT KERAS

14. FLOWCHART SISTEM

15. HASIL DAN PEMBAHASAN
Uji Konektivitas Modul SIM 800 L
Jumlah
Percobaan
Konektivitas
Internet
1 Tersedia
2 Tersedia
3 Tersedia
4 Tersedia
5 Terputus
6 Tersedia
7 Tersedia
8 Tersedia
9 Terputus
10 Terputus
11 Terputus
12 Tersedia
13 Terputus
14 Terputus
15 Tersedia
Uji coba dilakukan dengan menguji respon pengiriman data pada perangkat
yang terkoneksi dengan aplikasi blynk dengan cara mengirimkan data dari
modul SIM 800L V2 pada aplikasi Blynk dilakukan dengan metode tersebut
sudah cukup untuk mengetahui konektivitas dari modul SIM 800L V2

16. Uji Anemometer
No
Anemometer
(m/s)
Anemometer Digital
(m/s) % error
1 0,5 1,7 1,2
2 1,7 2,2 0,5
3 2,5 2,3 -0,2
4 2,4 2,4 0
5 2,5 2,5 0
6 2,6 2,5 -0,1
7 2,7 2,5 -0,2
8 2,8 2,5 -0,3
9 2,9 2,8 -0,1
10 3,1 2,9 -0,2
11 2,7 2,6 -0,1
12 2,5 2,5 0
13 3,3 3,1 -0,2
14 3,4 3,5 0,1
15 3,7 3,6 -0,1
16 3,6 3,2 -0,4
17 3,8 3,5 -0,3
18 3,9 3,6 -0,3
19 3,9 3,8 -0,1
20 4,1 3,9 -0,2
21 4,2 4,0 -0,2
22 4,2 4,1 -0,1
23 4,2 4,1 -0,1
24 4,3 4,2 -0,1
25 3,7 3,6 -0,1
26 4,4 4,3 -0,1
27 4,5 4,5 0
28 4,6 4,5 -0,1
29 4,7 4,5 -0,2
30 4,7 4,6 -0,1
Hasil kalibrasi sensor angin atau Anemometer, dilakukan
dengan cara menguji secara bersamaan dengan anemometer
digial. Hasil yang didapatkan memiliki nilai error yang tidak
banyak maka dari itu uji ketepatan sensor sudah dibilang
cukup baik.

17. NO
Sensor Tegangan
(v)
Multimeter
(v) % error
1 1,29 1,28 -0,01
2 1,98 1,36 -0,62
3 1,43 1,41 -0,02
4 3,21 2,65 -0,56
5 2,78 2,67 -0,11
6 4,18 4,22 -0,04
7 5,22 5,22 0
8 5,24 5,23 -0,01
9 5,32 5,27 -0,05
10 7,21 7,23 0,02
11 7,35 7,34 -0,01
12 7,44 7,42 -0,02
13 7,69 7,66 -0,03
14 8,26 8,24 -0,02
15 8,27 8,25 -0,02
16 9,11 8,24 -0,87
17 10,34 10,34 0
18 10,35 10,32 -0,03
19 10,45 10,34 -0,11
20 10,46 10,34 -0,12
21 10,87 10,67 -0,2
22 11,34 11,32 -0,02
23 11,35 11,32 -0,03
24 11,37 11,42 0,05
25 12,34 12,23 -0,11
26 12,26 12,24 -0,02
27 12,38 12,35 -0,03
28 12,33 12,23 -0,1
29 12,45 12,34 -0,11
30 12,44 12,34 -0,1
Uji Sensor Tegangan DC
Hasil kalibrasi sensor tegangan DC, dilakukan dengan cara
menguji secara bersamaan dengan multimeter digial. Hasil
yang didapatkan memiliki nilai error yang tidak banyak maka
dari itu uji ketepatan sensor sudah dibilang cukup baik.

18. Hasil Uji Coba Alat dan Analisis

19. Serial Monitor Hasil Uji Coba Alat

20. BLYNK WEB BLYNK ANDROID

21.  Semakin kencang angin maka nilai sensor anemometer semakin tinggi, dan sebaliknya.
 Kencangnya angin berpengaruh pada arus listrik yang dihasilkan generator, semakin kencang
angin maka putaran turbin semakin cepat dan arus listrik yang dihasilkan oleh generator
semakin tinggi sehingga keluaran dari generator mampu menghasilkan daya listrik yang
maksimal.
 Kemampuan pengecasan aki dan menghidupkan lampu secara maksimal jika listrik yang
dihasilkan generator lebih dari 12V maka aki akan tercharging secara stabil
Analisis Tabel

22. Perhitungan daya
1. Perhitungan berapa lama aki dapat mem-backup beban :
Beban : 9 watt x 4 buah = 36 Watt.
- Aki yang digunakan 12 V/ 65 Ah.
Maka didapat :
I = 36 W/12 V = 3 Ampere
Waktu pemakaian = 65 Ah/ 3 A = 21 jam - dieffisiensi Aki sebesar 20 %
= 21,6 jam – 20%
= 17 Jam
Efisiensi Inverter 85% - 90% = 17 jam x 85%
= 14 jam 45 menit

23. 2. Perhitungan waktu pengisian aki :
Misalnya :
1. Voltase Aki 12 Volt.
2. Berapa kapasitas aki (berapa Ah), hanya 1 aki 65 Ah
3. Berapa lama waktu pengisian yang dibutuhkan ? (misalnya 2 jam)
I = 65Ah/2 jam = 32,5 Ampere
Keterangan :
Tambahkan 20% untuk diefisiensi aki, Kuat Arus yang dibutuhkan untuk pengisian 2 jam :
32,5 Ampere + 20% = 39 Ampere
Berapa watt charger yang dibutuhkan untuk mengisi aki 65 Ah selama 2 jam :
Diketahui tegangan standart charger Aki = 13,8 Volt
P = V x I
= 13.8 Volt x 39 Ampere
= 538,9 Watt

24. • Sistem penyinaran lampu menggunakan turbin angin
berbasis IoT ini dapat dimanfaatkan teknologi
terbarukan sebagai alat penyinaran buah naga.
• Sistem penyinaran lampu menggunakan turbin angin
berbasis IoT menggunakan turbin darrieus
dikarenakan tidak memperhitungkan arah aliran
angin karena bentuknya simetris.
• Komponen elektronik yang digunakan adalah
Arduino UNO, Sensor Tegangan DC, Sensor angin
atau Anemometer, Modul SIM 800L V2.
• Dari data hasil percobaan sistem penyinaran lampu menggunakan
turbin angin berbasis IoT akan bekerja dengan baik jika
konektivitas internet yang didapatkan maksimal, Jika konektivitas
internet tidak maksimal maka sistem monitoring tidak dapat
digunakan, tetapi sistem penyinaran akan tetap bekerja.
• Komponen perangkat keras turbin angin terdiri dari : Turbin
Angin Darieus, Generator, Aki 65A 12V, MPPT, Inverter
500Watt, Lampu Hannochs 9 watt.
• Pengaruh adanya penyinaran pada tanaman buah naga untuk
membantu proses munculnya bunga agar menjadi buah sehingga
memaksimalkan hasil panen dari petani buah naga.
KESIMPULAN

25. Saran dan Pengembangan
• Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang penggunaan sistem
pengiriman data lebih konsisten, sehingga dapat dikembangkan dan
memiliki efektivitas alat yang lebih baik.
• Perlu dilakukan penelitian tentang penambahan alat sebagai penghasil
daya listrik, dan penyimpanan daya listrik yang lebih besar sehingga
mampu menyinari lebih banyak pohon.
• Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai pengembangan alat
seperti: Penyiraman obat buah naga berbasis IoT, Pengusir hama yang
terdapat pada kebun buah naga sehingga dapat lebih membantu para
petani buah naga.
• Penambahan uji coba lapangan yang lebih lama dikarenakan dalam
percobaan ini hanya dilakukan selama 1 minggu dengan waktu 6 jam.

26. TERIMAKASIH